单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,四 基因的表达,四 基因的表达,1,（一）基因,1、对基因认识的发展,（1）,遗传因子,（2）,基因位于染色体上，呈直线排列，染色体是基因的载体,（3）,基因是有遗传效应的DNA片段,（概念）,2、基因、染色体、DNA的关系,（1）,一个染色体上一个DNA分子（未复制时或分裂刚结束时）,（2）,一个DNA分子上有很多基因（基因是决定生物性状的基本单位）,（3）,一个基因含有成百上千个脱氧核苷酸,（4）,不同基因含有不同遗传信息,（一）基因1、对基因认识的发展（1）遗传因子 2、基,2,3 基因的功能,（1）通过复制把遗传信息传递给下一代，即传递遗传信息,（2）使遗传信息以一定的方式反映到蛋白质分子上，从而使后代表现出与亲代相似的性状，即表达遗传信息,（基因的表达）,亲代信息,复制,子代信息,表达,子代性状,有性生殖,个体发育,3 基因的功能（1）通过复制把遗传信息传递给下一代，即传递,3,问题一：,通过DNA的复制的研究，我们已经知道：“子女像父母，就是由于父母把自己的DNA分子复制出一份传给了子女的缘故”。那么，来自父母的DNA是通过什么方式在子女中得到表现的呢？,问题一：通过DNA的复制的研究，我们已经,4,问题二：,生物体细胞核中染色体和DNA分子数是相对恒定，而生物的性状却是多种多样的。这如何解释？,问题二：生物体细胞核中染色体和DNA分子,5,思维训练一：,F DNA,B 碱基,C,E 基因,A,H 染色体,D 脱氧核苷酸,G,(1)图中A是_C是_G是_,(2)B有_种，名称是_,(3)图中D和E的关系是_,(4)图中D和F的关系是_,(5)图中E和F的关系是_,(6)图中E和G的关系是_,(7)图中F和H的关系是_,磷酸,脱氧核糖,蛋白质,四,A、T、C、G,D是E的基本组成单位,D也是F的基本组成单位,略,E控制G的合成,H是F的主要载体,思维训练一：F DNAB 碱基CE 基因AH 染色体,6,回忆几个问题：,蛋白质合成的场所是什么？,基因主要存在于细胞的哪个部分？,遗传信息是如何从细胞核传到核糖体，从而控制蛋白质合成的？,回忆几个问题：蛋白质合成的场所是什么？遗传,7,科学研究一：,1955年有人曾用洋葱根尖和变形虫进行实验，如果加入RNA酶分解细胞中的RNA，蛋白质合成就停止，而如果再加进了从酵母中提取出来的RNA，则又可重新合成一定数量的蛋白质。,该实验我们能得到什么样的结论？,科学研究一：1955年有人曾用洋葱根尖和变形虫进行实验，如果,8,科学研究二：,1955年拉斯特（LasterGold）等人做变形虫的换核实验。实验过程如下：,A组变形虫用同位素标记的尿嘧啶核苷酸培养液来培养，发现标记的RNA分子首先在细胞核中合成；,B组变形虫培养在未标记的尿嘧啶核苷酸培养液中，变形虫的细胞核和细胞质中均未发现有标记的RNA。,在适当的时候，用这两组变形虫进行核移植实验。将A组变形虫的细胞核移植到B组变形虫的细胞质中，将B组变形虫的细胞核移植到A组变形虫的细胞质中，分别进行培养观察。发现大部分标记的RNA相继从细胞核中移入细胞质中。,此实验能说明什么？,科学研究二：1955年拉斯特（LasterGold）等人做变,9,科学研究三：,Marmur和Duty利用DNARNA杂合技术、采用侵染枯草杆菌的噬菌体SP8为材料进行实验。噬菌体SP8的DNA分子由两条碱基组成很不平均的链构成，其中一条链富含嘌呤，另一条互补链则富含嘧啶。因为嘌呤比嘧啶重，因此富含嘌呤的“重”链与富含嘧啶的“轻”链在加热变性后可用密度梯度离心分开。实验者在SP8侵染后，从枯草杆菌中分离出RNA，分别与DNA的重链和轻链混合并缓慢冷却。他们发现SP8侵染后形成的RNA只跟重链形成DNARNA的杂合分子。,此实验说明DNA和RNA是怎样的一种关系？,科学研究三：Marmur和Duty利用DNARNA杂合技术,10,小 结,RNA与蛋白质合成有关,RNA是在细胞核内合成的，可能与DNA有关；并可以从细胞核内向细胞核外移动。,RNA只能与DNA两条链中的一条链的碱基互补配对。,那么我们是否可以想象出基因控制蛋白质合成的大致过程？,小 结RNA与蛋白质合成有关,11,基因控制蛋白质合成的过程，可分为两个步骤,第一步是基因的遗传信息传递给RNA，此步可称为“转录”；,RNA,Gene,转录,蛋白质,翻译,第二步RNA移入细胞质通过指导蛋白质合成来表达信息，此步可称为“翻译”。,基因控制蛋白质合成的过程，可分为两个步骤 第一步是基因的遗传,12,1 RNA的结构、种类和功能,（1）RNA的结构：组成单位是核糖核苷酸,核糖,含氮碱基,1 RNA的结构、种类和功能（1）RNA的结构：组成单位是,13,A,C,腺嘌呤,核糖核苷酸,胞嘧啶,核糖核苷酸,核糖,核糖,U,尿嘧啶,核糖核苷酸,核糖,G,鸟嘌呤,核糖核苷酸,核糖,AC腺嘌呤核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸核糖核糖 U尿嘧啶,14,（2）RNA的种类和功能,mRNA,tRNA,rRNA,：转录遗传信息，翻译的模板,：蛋白质合成中运输氨基酸,：是核糖体的重要组成成分,通常呈单链，,A,核糖,P,C,核糖,P,U,核糖,P,P,G,核糖,2、RNA的结构,（2）RNA的种类和功能：转录遗传信息，翻译的模板：蛋,15,注意：,DNA分子与RNA分子的比较,核酸种类,项 目,DNA,RNA,结 构,组成的基本单位,碱,基,嘌 呤,嘧 啶,五 碳 糖,无 机 酸,规则的双螺旋结构,通常呈单链结构,脱氧核糖核苷酸,核糖核苷酸,A、G,A、G,C、T,C、U,脱氧核糖,核糖,磷 酸,磷 酸,因此，构成核酸的碱基共,5,种，核苷酸共,8,种。,（种类）,RNA的种类,：1）,信使RNA,（mRNA）DNA转录产物，密码子位于mRNA上。2）,转运RNA,（tRNA），三叶草结构，其头端特定的三个碱基叫反密码子，尾端连接特定的氨基酸，蛋白质合成中，运输氨基酸。3）,核糖体RNA,（rRNA），与核糖体结合，是合在蛋白质的场所。,注意：DNA分子与RNA分子的比较 核酸种,16,人教版教学高中生物人教版必修二第4章：基因的表达-ppt课件,17,二.基因控制蛋白质的合成,（一）DNA的转录和翻译,二.基因控制蛋白质的合成（一）DNA的转录和翻译,18,1.DNA的转录,a.DNA 解旋，以一条链为模板合成RNA,b.,DNA,与RNA的碱基互补配对：,AU,;TA；,CG；GC,c.组成,RNA,的,核糖核苷酸,一个个连接起来,场所：,主要在,细胞核,过程：,条件：,模板,：DNA的一条链,酶,：解旋酶,、,RNA聚合酶,原料,：四种核糖核苷酸,能量,：ATP,结果,：形成一条mRNA,这样：DNA上的遗传信息就传递到mRNA上,1.DNA的转录a.DNA 解旋，以一条链为模板合成,19,A,G,T,A,C,T,A,A,T,DNA的一条链,U,U,A,G,A,U,A,U,C,简易动画,思考：与DNA复制的异同点？,mRNA,AG T AC TA A T DNA的一条链UUAGAUAU,20,2.翻译,mRNA在,细胞核中,转录形成，通过,核孔,进入细胞质，在,细胞质,中再进行翻译,在细胞质中,以mRNA为模板,合成具有,一定氨基酸顺序,的蛋白质的过程叫做,翻译,思考：,基因中的碱基如何控制氨基酸的种类？,信使上只有四种碱基，如何决定20种氨基酸？,密码子：,遗传学上把,信使RNA（mRNA）上,决定一个氨 基酸的3个相邻的碱基叫做一个,密码子,U,C,A,U,G,A,U,U,A,mRNA,（模板）,密码子,密码子,密码子,2.翻译mRNA在细胞核中转录形成，通过核孔进入细胞质，在,21,为什么三个相邻碱基能决定一个氨基酸？,RNA有4种核苷酸，而氨基酸有20种，4种核苷酸如何决定20种氨基酸？,一种碱基决定一种氨基酸，只能决定,种氨基酸,二种碱基决定一种氨基酸，只能决定 种氨基酸,；,三种碱基决定一种氨基酸，能够决定 种氨基酸,。,为什么三个相邻碱基能决定一个氨基酸？RNA有4种核苷酸，而氨,22,运载工具,：,转运,RNA,（tRNA),A,C,U,天冬氨酸,A,U,G,异亮氨酸,反密码子,注意：一种tRNA只能携带一种氨基酸,运载工具：转运 RNA（tRNA)ACU天冬氨酸AUG 异亮,23,（略）,场所：,细胞质的,核糖体,上,过程：,条件：,模板,：mRNA,原料,：20种氨基酸,能量,：ATP,结果,：多肽,翻译,翻译者：,转运RNA(tRNA),（略）场所：细胞质的核糖体上过程：条件：模板：mRNA原料：,24,例题1.若信使RNA上三个碱基为ACA,则它决定的氨基酸是。,例题2.若信使RNA为:AUG GCU UCU UUC,则 它决定的氨基酸顺序为(查表可得),例题1.若信使RNA上三个碱基为ACA,则它决定的氨基酸是。,25,（,1）密码子在RNA上的,排列是连续的,。两个密码子之间没有任何其他核苷酸予以隔 开。因此要正确地阅读密码必须从一个正确的起点开始，连续不断地往下读，直到终止信号出现。如果在密码上加入一个或删减一个碱基，这一点以后的密码读取将全部发生错误，如基因突变。,密码子表的特点,2）遗传密码具有,兼并性的,特点。遗传密码一共有64个，而生物体中氨基酸总共只有20个，因此多数氨基酸必定有几个密码与之对应。如，与丙氨酸对应的密码有GCU、GCC、GCA、GCG。只有色氨酸及甲硫氨酸各只有一个密码。遗传密码的兼并性特点，能减少生物基因突变造成的损害，有利于遗传的稳定性。,（1）密码子在RNA上的排列是连续的。两个密码子之间没有任何,26,（3）,密码有专一性的特点,。观察密码子表可知，氨基酸似乎只由前两个碱基决定，第三个碱基的改变常不致于引起氨基酸的改变。,（,4）,启动子与终止子,。UAG、UAA及UGA不编码任何氨基酸，是肽链合成的终止密码。另外，AUG既是甲硫氨酸的密码。又是肽链合成的起始密码，所以肽链合成的第一个氨基酸总是甲硫氨酸。所以与61种密码子相对应，,应有61种转运RNA,。,（,5）,密码的通用性,。课本中密码子表所列密码，无论对病毒还是原核生物或真核生物都是通用的，这是生物具有同一性的有力证据。但也有个别例外，如，UGA是一个“终止密码”，不翻译成任何氨基酸，但人线粒体DNA中密码子UGA却翻译为色氨酸。AUA通常翻译为异亮氨酸，而在人线粒体中却翻译为甲硫氨酸,。,（3）密码有专一性的特点。观察密码子表可知，氨基酸似乎只由前,27,3遗传信息、密码子、遗传性状的辨析,遗传信息：不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序（碱基顺序）不同，因此，不同的基因就含有不同的遗传信息。,密码子：遗传学上把信使RNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基，叫做1个“密码子”,遗传性状：是指由遗传物质所控制的生物体表现出的各种形态、结构和生理等方面的特征，主要由蛋白质体现。,3遗传信息、密码子、遗传性状的辨析遗传信息：不同基因的脱氧,28,信息传递,DNA上的遗传信息,（脱氧核苷酸的排列顺序）,转录,细胞核,mRNA(核糖核苷,酸的排列顺序),翻译,细胞质,蛋白质,（特定的氨基,酸顺序）,遗传信息的传递只有这种模式吗？,中心法则,DNA,转录,RNA,翻译,蛋白质,逆转录,基因对性状的控制,控制酶的合成来间接控制代谢过程而控制性状,控制蛋白质分子的结构而直接影响性状,信息传递DNA上的遗传信息转录细胞核mRNA(核糖核苷翻译细,29,DNA的功能,贮存遗传信息（脱氧核苷酸的排列顺序）,复制遗传信息,表达遗传信息,转 录,翻 译,时间,场所,模板,原料,条件,过程,产物,特点,。,DNA的功能贮存遗传信息（脱氧核苷酸的排列顺序）复制遗传信,30,练习,1、“遗传信息”是指：（）,A、基因的脱氧核苷酸排列顺序,B、DNA的碱基对排列顺序,C、信使RNA的核苷酸排列顺序,D、蛋白质的氨基酸排列顺序,2、“密码子”是指：（）,A